DE60127200T2

DE60127200T2 - Automatisches Schallfeld-Korrektursystem

Info

Publication number: DE60127200T2
Application number: DE60127200T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Tsurugashima-shi Ohta
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: JP4017802B2; US6928172B2; US20010016047A1; DE60127200D1; JP2001224092A; EP1126744B1; EP1126744A2; EP1126744A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Schallfeld-Korrektursystem zum automatischen Korrigieren einer Schallfeld-Charakteristik in einem Audiosystem, das eine Vielzahl von Lautsprechern aufweist.
Das Audiosystem, das mit einer Vielzahl von Lautsprechern ausgestattet ist, um einen hochwertigen Schallfeld-Raum bereitzustellen, muss automatisch den richtigen Schallfeld-Raum erzeugen können, der eine Präsenz geben kann. Mit anderen Worten, wenn der Hörer selbst versucht, den richtigen Schallfeld-Raum durch Betätigen des Audiosystems zu erhalten, ist es äußerst schwierig, eine Phasencharakteristik, eine Frequenzcharakteristik, einen Schalldruckpegel usw. eines wiedergegebenen Schalls zu regulieren, der von einer Vielzahl von Lautsprechern wiedergegeben wird. Aus diesem Grund muss die Schallfeld-Charakteristik auf der Audiosystem-Seite automatisch korrigiert werden.
Nach dem bisherigen Stand der Technik ist als das Audiosystem dieses Typs das Audiosystem bekannt, das in der Gebrauchsmusteranmeldungs-Veröffentlichung (KOKAI) Hei 6-13292 offenbart ist. In diesem Audiosystem nach dem bisherigen Stand der Technik werden ein Entzerrer, der Audiosignale auf einer Vielzahl von Kanälen empfängt, um diese Frequenzcharakteristika von entsprechenden Audiosignalen zu regulieren, und eine Vielzahl von Verzögerungsschaltungen, die die Audiosignale verzögern, die vom Entzerrer für jeden Kanal ausgegeben werden, bereitgestellt, und dann werden die Ausgänge der entsprechenden Verzögerungsschaltungen einer Vielzahl von Lautsprechern zugeführt.
Um die Schallfeld-Charakteristik zu korrigieren, werden auch eine Erzeugungseinrichtung für rosa Rauschen, eine Impuls-Erzeugungseinrichtung, eine Selektorschaltung, ein Mikrofon, das zum Messen des von den Lautsprechern wiedergegebenen Schalls verwendet wird, ein Frequenzanalysator und eine Verzögerungszeit-Berechnungseinrichtung bereitgestellt. Anschließend wird ein rosa Rauschen, das von der Erzeugungseinrichtung für rosa Rauschen erzeugt wird, dem Entzerrer über die Selektorschaltung zu geführt, und ein von der Impuls-Erzeugungseinrichtung erzeugtes Impulssignal wird den Lautsprechern direkt über die Selektorschaltung zugeführt.
Nach dem Korrigieren der Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums werden die Ausbreitungs-Verzögerungszeiten des Impulsschalls von den Lautsprechern zu einer Hörposition gemessen, indem der Impulsschall gemessen wird, der über die Lautsprecher durch das Mikrofon wiedergegeben wird, während das Impulssignal von der vorgenannten Impuls-Erzeugungseinrichtung direkt den Lautsprechern zugeführt wird, und die gemessenen Signale werden dann unter Verwendung der Verzögerungszeit-Berechnungseinrichtung analysiert.
Mit anderen Worten, die Ausbreitungs-Verzögerungszeiten von entsprechenden Impulsklängen werden gemessen, indem der Impulsschall direkt zu einzelnen Lautsprechern zugeführt wird, wobei ein Zeitpunkt versetzt wird, und Zeitunterschiede von Zeitpunkten, an denen entsprechende Impulssignale zu entsprechenden Lautsprechern zugeführt werden, zu Zeitpunkten, an denen entsprechende Impulsklänge, die von jedem Lautsprecher wiedergegeben werden, das Mikrofon erreichen, unter Verwendung der Verzögerungszeit-Berechnungseinrichtung berechnet werden. Somit kann die Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums korrigiert werden, indem die Verzögerungszeiten der entsprechenden Kanäle der oben genannten Verzögerungsschaltung auf Basis entsprechender gemessener Ausbreitungs-Verzögerungszeiten reguliert werden.
Nach dem Korrigieren der Frequenzcharakteristik des Schallfeld-Raums wird des Weiteren das rosa Rauschen von der Erzeugungseinrichtung für rosa Rauschen dem Entzerren zugeführt, und dann werden die wiedergegebenen Klänge des rosa Rauschens, die über eine Vielzahl von Lautsprechern wiedergegeben werden, vom Mikrofon gemessen, und dann werden Frequenzcharakteristika dieser gemessenen Signale vom Frequenzanalysator analysiert. Somit lässt sich die Frequenzcharakteristik des Schallfeld-Raums durch Rückkopplungsregelung der Frequenzcharakteristik des Entzerrers auf Basis der analysierten Ergebnisse korrigieren.
Wie vorher beschrieben, wird in dem Audiosystem nach dem bisherigen Stand der Technik zum Korrigieren der Frequenzcharakteristik des Schallfeld-Raums ein solches Verfahren verwendet, dass die Frequenzcharakteristika der wiedergegebenen Klänge des rosa Rauschens unter Verwendung einer Gruppe von Schmalbandfiltern analysiert werden, und dann werden die analysierten Ergebnisse zum Entzerrer rückgekoppelt.
Hier wird das rosa Rauschen nach dem Erzeugen der wiedergegebenen Klänge des rosa Rauschens dem Entzerrer zugeführt, nachdem die Frequenzcharakteristik des Entzerrers auf eine Frequenzcharakteristik eingestellt worden ist, die zu der Audiowiedergabe passt. Dementsprechend erreichen die wiedergegebenen Klänge des rosa Rauschens, die über eine Vielzahl von Lautsprechern wiedergegeben werden, das Mikrofon, und dann werden die Frequenzcharakteristika des wiedergegebenen Schalls des rosa Rauschens von einer Gruppe von Schmalbandfiltern analysiert.
Wenn jedoch die Frequenzcharakteristika von gemessenen Signalen, die von den wiedergegebenen Klängen des rosa Rauschens abgeleitet werden, die über eine Vielzahl (alle) Lautsprecher wiedergegeben werden, von einzelnen Schmalbandfiltern in einer Gruppe von Schmalbandfilter frequenzanalysiert werden, kann das analysierte Ergebnis, das für die Frequenzcharakteristik des Entzerrers geeignet ist, nicht mit guter Präzision erhalten werden. Als Ergebnis dessen, wenn die Frequenzcharakteristik des Entzerrers auf Basis des analysierten Ergebnisses rückkopplungsgesteuert wird, ergibt sich das Problem, dass es schwierig wird, die Frequenzcharakteristik des Schallfeld-Raums richtig zu korrigieren.
Außerdem stellt sich das weitere Problem, dass, weil die Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums auf Basis der Verzögerungszeiten korrigiert wird, die erhalten werden, indem das Impulssignal den Lautsprechern direkt zugeführt wird, die Phasencharakteristik des gesamten Audiosystems sich nicht in die Phasencharakteristik korrigieren lässt, die den maßgebenden Schallfeld-Raum erzeugen kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme nach dem bisherigen Stand der Technik zu überwinden und ein automatisches Schallfeld-Korrektursystem bereitzustellen, das in der Lage ist, einen höherwertigen Schallfeld-Raum bereitzustellen.
JP-A-136498 offenbart ein akustisches Korrektursystem, das unabhängig verschiedene Lautsprecher korrigiert. US-A-5581621 offenbart ein System zum automatischen Regulieren eines Audiosystems.
Zum Erfüllen der oben genannten Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein automatisches Schallfeld-Korrektursystem in einem Audiosystem zum Zuführen einer Vielzahl von Eingangs-Audiosignalen zu einer Vielzahl von Schallerzeugungseinrichtungen über eine Vielzahl von Signalübertragungsleitungen bereitgestellt, wobei jede der Vielzahl von Signalübertragungsleitungen mit einer Frequenz-Teilungseinrichtung, die eine Vielzahl von Frequenz-Diskriminationseinrichtungen, die jeweils ein Niederfrequenzband aufweisen und eine jeweils unterschiedliche Frequenz-Diskriminationscharakteristik haben, eine Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen, die bereitgestellt werden, um jeweiligen Frequenz-Diskriminationseinrichtungen zu entsprechen, um Pegel von jeweiligen Signalen zu regulieren, die durch die Frequenz-Diskriminationseinrichtungen diskriminiert werden, eine Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung zum Regulieren von Pegeln der Audiosignale und eine Verzögerungseinrichtung zum Regulieren von Verzögerungszeiten der Audiosignale aufweist, wobei die Eingangs-Audiosignale der Schallerzeugungseinrichtung über die Frequenz-Teilungseinrichtung, die Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung und die Verzögerungseinrichtung zugeführt werden, wobei das Korrektursystem eine Rauscherzeugungseinrichtung zum unabhängigen Zuführen eines Rauschens zu jeweiligen Signalübertragungsleitungen beim Korrigieren eines Schallfelds; eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von wiedergegebenem Schall, der aus dem Rauschen erzeugt und durch die Schallerzeugungseinrichtung wiedergeben wird; eine Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinrichtung; eine Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung; und eine Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung zum Berechnen von Phasencharakteristika der wiedergegebenen Klänge, die durch die Schallerzeugungseinrichtung auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung wiedergegeben werden, und des Weiteren zum Korrigieren von Verzögerungszeiten der Verzögerungseinrichtung auf Basis von berechneten Phasencharakteristika umfasst.
In dem automatischen Schallfeld-Korrektursystem mit einer derartigen Konfiguration werden die Frequenz-Teilungseinrichtung, die Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung und die Verzögerungseinrichtung in den Signalübertragungsleitungen bereitgestellt, über die der Audioschall wiedergegeben wird.
In einer derartigen Konfiguration wird das Rauschen beim Korrigieren des Schallfelds von der Rauscherzeugungseinrichtung einzeln zu den Signalübertragungsleitungen zugeführt, und dann werden entsprechend erzeugte jeweilige wiedergegebene Klänge von der Erfassungseinrichtung erfasst. Da die Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung die regulierte Größe der Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung korrigiert, können jeweilige Pegel der Audiosignale, die durch eine jeweilige Frequenz-Diskriminationseinrichtung in der Frequenz-Teilungseinrichtung frequenzdiskriminiert werden, präzise korrigiert werden. Da die Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung die regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung korrigiert, können die Pegel der Audiosignale, die einer jeweiligen Schallerzeugungseinrichtung zugeführt werden, präzise korrigiert werden. Da die Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung die Verzögerungszeiten der Verzögerungseinrichtung auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung korrigiert, werden die Phasen der Audiosignale, die einer jeweiligen Schallerzeugungseinrichtung zugeführt werden, reguliert.
Dementsprechend können die Frequenzcharakteristik und die Phasencharakteristik der Audiosignale, die einer jeweiligen Schallerzeugungseinrichtung zugeführt werden, automatisch und präzise beim Wiedergeben des Audioschalls korrigiert werden. Des Weiteren kann die Rationalisierung der Phasencharakteristik und der Frequenzcharakteristik der wiedergegebenen Klänge, die von einer jeweiligen Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben werden, an der Hörposition erzielt werden. Somit kann der hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz bereitgestellt werden.
Insbesondere werden die Schallerzeugungseinrichtungen veranlasst, die wiedergegebenen Klänge auf Basis des Rauschens wiederzugeben, das den Schallerzeugungseinrichtungen über die Frequenz-Teilungseinrichtung, die Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die Inter-Kanal-Pegeleinrichtung und die Verzögerungseinrichtung zugeführt wird, die alle in den Signalübertragungsleitungen bereitgestellt sind, über welche der Audio schall wiedergegeben wird, und des Weiteren werden die Frequenz-Teilungseinrichtung, die Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die Inter-Kanal-Pegeleinrichtung und die Verzögerungseinrichtung auf Basis der Erfassungsergebnisse der wiedergegebenen Klänge korrigiert. Daher kann die Korrektur des Schallfelds unter der gleichen Bedingung durchgeführt werden wie die Wiedergabe des Audioschalls. Aus diesem Grund kann die Schallfeld-Korrektur ausgeführt werden, während die Charakteristik des gesamten Audiosystems und die Charakteristik des Schallfeld-Raums vollständig berücksichtigt werden.
Des Weiteren ist ein automatisches Schallfeld-Korrektursystem der vorliegenden Erfindung ein automatisches Schallfeld-Korrektursystem in einem Audiosystem zum Zuführen einer Vielzahl von Eingangs-Audiosignalen zu einer Gesamtfrequenzband-Schallerzeugungseinrichtung und einer ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Schallerzeugungseinrichtung über eine Vielzahl von Signalübertragungsleitungen, wobei jede der Vielzahl von Signalübertragungsleitungen eine Frequenz-Teilungseinrichtung umfasst, die eine Vielzahl von Frequenz-Diskriminationseinrichtungen aufweist, die ein schmales Frequenzband haben und eine gegenseitig unterschiedliche Frequenz-Diskriminationscharakteristik besitzen, eine Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen, die bereitgestellt sind, um jeweiligen Frequenz-Diskriminationseinrichtungen zu entsprechen, um Pegel von jeweiligen Signalen zu regulieren, die von der Frequenz-Diskriminationseinrichtung diskriminiert werden, eine Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung zum Regulieren von Pegeln der Audiosignale, und eine Verzögerungseinrichtung zum Regulieren von Verzögerungszeiten der Audiosignale, wobei die Eingangs-Audiosignale der Schallerzeugungseinrichtung über die Frequenz-Teilungseinrichtung, die Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung und die Verzögerungseinrichtung zugeführt werden, wobei das Korrektursystem eine Schallerzeugungseinrichtung zum unabhängigen Zuführen eines Rauschens zu jeweiligen Signalübertragungsleitungen beim Korrigieren eines Schallfelds; eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von wiedergegebenen Klängen, die aus dem Rauschen erzeugt und von der Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben werden; eine Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinrichtung; eine erste Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen der Signalübertra gungsleitungen, in denen die Gesamtfrequenzband-Schallerzeugungseinrichtung bereitgestellt ist, auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung; eine zweite Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen der Signalübertragungsleitungen, in denen die ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung bereitgestellt ist, auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung; und eine Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung zum Berechnen von Phasencharakteristika der wiedergegebenen Klänge, die von jeweiligen Schallerzeugungseinrichtungen auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung wiedergegeben werden, und des Weiteren zum Korrigieren von Verzögerungszeiten der Verzögerungseinrichtung auf Basis von berechneten Phasencharakteristika umfasst.
Des Weiteren korrigiert die zweite Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung eine regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung der Signalübertragungsleitung, in der die ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung bereitgestellt ist, so dass Pegel von wiedergegebenen Klängen, die von der Gesamtfrequenz-Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben werden, im Wesentlichen gleich einem Pegel eines wiedergegebenen Schalls eingestellt werden, der von der ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben wird.
Da die Korrektur des Schallfelds unter der gleichen Bedingung ausgeführt werden kann wie die Wiedergabe des Audioschalls, kann gemäß dem automatischen Schallfeld-Korrektursystem mit einer derartigen Konfiguration eine derartige Korrektur des Schallfelds implementiert werden, während die Charakteristik des gesamten Audiosystems und die Charakteristik der Schallfeld-Umgebung vollständig berücksichtigt werden, und auch ein Gesamtpegel des wiedergegebenen Schalls, der von der Gesamtfrequenzband-Schallerzeugungseinrichtung und der ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Schallerzeugungseinrichtung an der Hörposition wiedergeben wird, kann über das volle Audiofrequenzband frequenzgerade gemacht werden.
Mit anderen Worten, die erste Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung korrigiert eine regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung für die Gesamtfrequenzband-Schallerzeugungseinrichtung, und die zweite Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung korri giert eine regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung für die ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung. Dementsprechend kann der wiedergegebene Schall, der für das Ohr befremdlich ist und erzeugt wird, weil der Pegel des wiedergegebenen Schalls auf einer bestimmten Frequenz in dem Audio-Frequenzband verstärkt oder abgeschwächt wird, verhindert werden, und des Weiteren kann der Schallfeld-Raum mit der Präsenz implementiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Audiosystems mit einem automatischen Schallfeld-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration des automatischen Schallfeld-Korrektursystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Blockschaltbild, das eine zu dem automatischen Schallfeld-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform zugehörige Konfiguration zeigt;
4 ist ein Blockschaltbild, das eine weitere zu dem automatischen Schallfeld-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform zugehörige Konfiguration zeigt;
5 ist eine Ansicht, die eine Frequenzcharakteristik eines Bandpassfilters zeigt;
6 ist eine Ansicht, die das Problem in einem Niederfrequenzband eines wiedergegebenen Schalls zeigt;
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung von Lautsprechern zeigt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, dass einen Betrieb des automatischen Schallfeld-Korrektursystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Frequenzcharakteristik-Korrigierprozess zeigt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Inter-Kanal-Pegelkorrigierprozess zeigt;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Phasencharakteristik-Korrigierprozess zeigt; und
12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Frequenzgang-Korrigierprozess zeigt.
Eine Ausführungsform eines automatischen Schallfeld-Korrektursystems der vorliegenden Erfindung wird hierin im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Audiosystems mit einem automatischen Schallfeld-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 bis 4 sind Blockschaltbilder, die die Konfiguration des automatischen Schallfeld-Korrektursystems zeigen.
In 1 werden eine Signalverarbeitungsschaltung 2, der Audiosignale S_FL, S_RL, S_RR, S_WF von einer Schallquelle 1, wie beispielsweise einem CD-(Compact Disk)Spieler, einem DCD-(Digital Video Disk oder Digital Versatile Disk)Spieler usw., über eine Signalübertragungsleitung mit einer Vielzahl von Kanälen zugeführt werden, und eine Rauscherzeugungseinrichtung 3 für das vorliegende Audiosystem bereitgestellt.
Des Weiteren werden D/A-Wandler 4_FL , 4_FR , 4_C , 4_RR , 4_WF zum Umwandeln von digitalen Ausgängen D_FL, D_FR, D_C, D_RL, D_RR, D_WF, die von der Signalverarbeitungsschaltung 2 in analoge Signale signalverarbeitet werden, und Verstärker 5_FL , 5_FR , 5_C , 5_RL , 5_RR , 5_WF zum Verstärken von jeweiligen analogen Audiosignalen, die von diesen D/A-Wandlern ausgegeben werden, bereitgestellt. Jeweilige analoge Audiosignale SP_FL, SP_FR, SP_C, SP_RL, SP_RR, SP_WF, die von diesen Verstärkern verstärkt werden, werden Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF auf einer Vielzahl von Kanälen zugeführt, die in einem Hörraum 7 usw. angeordnet sind, wie in 7 gezeigt, damit sie Schall abgeben.
Außerdem werden ein Mikrofon 8 zum Sammeln von wiedergegebenen Klängen an einer Hörposition RV, ein Verstärker 9 zum Verstärken eines Schall-Sammelsignals SM, das vom Mikrofon 8 ausgegeben wird, und ein A/D-Wandler 10 zum Umwandeln eines Ausgangs des Verstärkers 9 in digitale Schall-Sammeldaten DM zum Zuführen zur Signalverarbeitungsschaltung 2 bereitgestellt.
Dann stellt das vorliegende Audiosystem einen Schallfeld-Raum mit einer Präsenz für den Hörer an der Hörposition RV bereit, indem die Lautsprecher des Gesamtfrequenzbandtyps 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , von denen jeder eine Frequenzcharakteristik aufweist, die es ermöglicht, einen fast vollen Bereich des Audio-Frequenzbands wiederzugeben, und der ausschließlich ein Niederfrequenzband wiedergebende Lautsprecher 6_WF , der eine Frequenzcharakteristik aufweist, um nur den so genannten schweren und tiefen Schall wiederzugeben, den Schall abgeben.
Wie zum Beispiel in dem in 7 gezeigten Fall, dass der Hörer die vorderen Lautsprecher (Lautsprecher vorne links, Lautsprecher vorne rechts) 6_FL , 6_FR auf zwei rechten und linken Kanälen und den mittleren Lautsprecher 6_C vor der Hörposition RV anordnet, die hinteren Lautsprecher (Lautsprechen hinten links, Lautsprecher hinten rechts) 6_RL , 6_RR auf zwei rechten und linken Kanälen hinter der Hörposition anordnet und den ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Subwoofer 6_WF an einer beliebigen von ihm gewünschten Position anordnet, kann das automatische Schallfeld-Korrektursystem, das in dem vorliegenden Audiosystem installiert ist, den Schallfeld-Raum mit der Präsenz implementieren, wobei sechs Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF Schall abgeben, indem die analogen Audiosignale SP_FL, SP_FR, SP_C, SP_RL, SP_RR, SP_WF, deren Frequenzcharakteristik und Phasencharakteristik korrigiert sind, diesen Lautsprechern zugeführt werden.
Die Signalverarbeitungsschaltung 2 setzt sich aus einem digitalen Signalprozessor (DSP) oder dergleichen zusammen. Das automatische Schallfeld-Korrektursystem besteht aus dem digitalen Signalprozessor (DSP) usw., der mit der Rauscherzeugungseinrichtung 3 zusammenarbeitet, dem Verstärker 9 und dem A/D-Wandler 10, um die Schallfeld-Korrektur auszuführen.
Insbesondere werden Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_k, die für Signalübertragungsleitungen auf jeweiligen in 2 gezeigten Kanälen bereitgestellt sind, damit sie die fast ähnliche Konfiguration aufweisen, ein Frequenzcharakteristik- Korrigierteil 11, ein Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12, ein Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 und ein Frequenzgang-Korrigierteil 14, die in 3 gezeigt sind, für die Signalverarbeitungsschaltung 2 bereitgestellt. Dann ist das automatische Schallfeld-Korrektursystem so konstruiert, dass der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11, der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12, der Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 und der Frequenzgang-Korrigierteil 14 die Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_k steuern können. In diesem Fall werden in der folgenden Erläuterung die jeweiligen Kanäle mit Nummern x bezeichnet (1 ≤ x ≤ k).
Eine Konfiguration der für den ersten Kanal (x = 1) bereitgestellten Systemschaltung CQT₁ wird stellvertretend für die Systemschaltungen erläutert. Eine derartige Konfiguration umfasst ein Schalterelement SW₁₂, das die EIN/AUS-Regelung eines Eingangs des digitalen Audiosignals S_FL von der Schallquelle 1 durchführt, und ein Schalterelement SW₁₁, das die EIN/AUS-Regelung eines Eingangs eines Rauschsignals DN von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 durchführt. Des Weiteren ist das Schalterelement SW₁₁ mit der Rauscherzeugungseinrichtung 3 über ein Schalterelement SW_N verbunden.
Die Schalterelemente SW₁₁, SW₁₂, SW_N werden durch eine Systemsteuereinrichtung MPU gesteuert, die aus einem Mikroprozessor besteht, der später beschrieben wird. Zum Zeitpunkt der Wiedergabe des Audioschalls wird das Schalterelement SW₁₂ auf EIN (leitend) geschaltet, und die Schalterelemente SW₁₁ und SW_N werden auf AUS (nichtleitend) geschaltet. Zum Zeitpunkt der Korrektur des Schallfelds wird das Schalterelement SW₁₂ auf AUS geschaltet, und die Schalterelemente SW₁₁ und SW_N werden auf EIN geschaltet.
Die Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j sind parallel zu Ausgangskontakten der Schalterelemente SW₁₁, SW₁₂ als Frequenz-Diskriminationseinrichtungen geschaltet, und somit ist die Frequenz-Teilungseinrichtung, die die Frequenz des Eingangssignals teilt, aus den Gesamt-Bandpassfiltern BPF₁₁ bis BPF_1j aufgebaut. In diesem Fall bezeichnen die Suffixe 11 und 1j, die an BPF₁₁ bis BPF_1j angehängt sind, die Reihenfolge von Mittenfrequenzen f1 bis fj der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j auf dem ersten Kanal (x = 1).
Die Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, die als Zwischenband-Dämpfungsglied bezeichnet werden, sind jeweils mit Ausgangskontakten zwischen den Bandpassfiltern BPF₁₁ bis BPF_1j verbunden. Dementsprechend wirken die Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j als eine Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung, die jeweilige Ausgangspegel der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j reguliert.
Des Weiteren ist ein Addierer ADD₁ mit Ausgangskontakten der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j verbunden, ein Dämpfungsglied ATG₁, das als Inter-Kanal-Dämpfungsglied bezeichnet wird, ist mit einem Ausgangskontakt des Addierers ADD₁ verbunden, und eine Verzögerungsschaltung DLY₁ ist mit einem Ausgangskontakt des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG₁ verbunden. Dann wird ein Ausgang D_FL der Verzögerungsschaltung DLY₁ dem in 1 gezeigten D/A-Wandler 4_FL zugeführt.
Wie in der grafischen Darstellung der Frequenzcharakteristik in 5 gezeigt, werden die Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j dann durch sekundäre Butterworth-Schmalbandpassfilter ausgebildet, deren Mittenfrequenzen jeweils auf f1, f2, ... fi, ... fj gesetzt sind.
Mit anderen Worten, die Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j, die jeweils Frequenzen f1, f2, ...fi, ...fj als Mittenfrequenzen aufweisen, werden bereitgestellt. Derartige Frequenzen f1, f2, ...fi, ...fj werden vorher bestimmt, indem das Gesamtfrequenzband des Lautsprechers 6_FL , das über das Niederfrequenzband bis zum Mitten-/Hochfrequenzband wiedergeben kann, durch eine beliebige Zahl j geteilt wird. Insbesondere wird das Niederfrequenzband, das weniger als ungefähr 0,2 kHz beträgt, in ungefähr sechs Bereiche unterteilt, und des Weiteren wird das Mitten-/Hochfrequenzband, das mehr als ungefähr 0,2 kHz beträgt, in ungefähr sieben Bereiche unterteilt, und dann werden die Mittenfrequenzen von jeweiligen unterteilten Schmalfrequenzbereichen als die Mittenfrequenzen f1, f2, ...fi, ...fj der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j eingestellt. Außerdem werden alle Frequenzbänder ohne Auslassung abgedeckt, indem die Mittenfrequenzen so eingestellt werden, dass sie keine Lücken zwischen jeweiligen durchgehenden Frequenzbändern der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j ausbilden und im Wesentlichen jeweilige durchgehende Frequenzbänder sich nicht überlappen.
Des Weiteren kann eine exklusive EIN/AUS-Schaltung der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j unter der Steuerung der Systemsteuereinrichtung MPU gegenseitig durchgeführt werden. Des Weiteren werden alle Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j beim Wiedergeben des Audioschalls in ihre leitenden Zustände geschaltet.
Die Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j bestehen jeweils aus einem digitalen Dämpfungsglied und ändern ihre Dämpfungsfaktoren im Bereich von 0 dB zur (–)-Seite in Übereinstimmung mit Regulierungssignalen SF₁₁ bis SF_1j, die vom Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zugeführt werden.
Der Addierer ADD₁ addiert Signale, die durch die Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j geleitet und durch die Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j gedämpft werden, und führt das addierte Signal dem Dämpfungsglied ATG₁ zu.
Das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₁ besteht aus dem digitalen Dämpfungsglied. Obwohl dessen Details in der Erläuterung des Betriebs angegeben werden, ändert das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₁ seinen Dämpfungsfaktor im Bereich von 0 dB zur (–)-Seite in Übereinstimmung mit dem Regulierungssignal SG₁, das vom Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 zugeführt wird.
Die Verzögerungsschaltung DLY₁ besteht aus der digitalen Verzögerungsschaltung und ändert ihre Verzögerungszeit in Übereinstimmung mit dem Regulierungssignal SDL₁, das vom Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 zugeführt wird.
Dann weisen die Systemschaltungen CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅ auf den restlichen Kanälen x = 2 bis 5 eine der Systemschaltung CQT₁ ähnliche Konfiguration auf.
Insbesondere, obwohl in 2 einfach dargestellt, werden nach den Schalterelementen SW₂₁, SW₂₂ j Bandpassfilter BPF₂₁ bis BPF_2j, die auf die oben genannten Mittenfrequenzen f1 bis fj eingestellt sind, Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₂₁ bis ATF_2j zum Ändern ihrer Dämpfungsfaktoren in dem Bereich von 0 dB zur (–)-Seite in Übereinstimmung mit Regulierungssignalen SF₂₁ bis SF_2j, die vom Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zugeführt werden, ein Addierer ADD₂, ein Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₂ zum Ändern seines Dämpfungsfaktors in dem Bereich von 0 dB zur (–)-Seite in Übereinstimmung mit einem Regulierungssignal SG₂, das vom Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 zugeführt wird, und eine Verzögerungsschaltung DLY₂ zum Ändern ihrer Verzögerungszeit in Übereinstimmung mit einem Regulierungssignal SDL₂, das vom Phasencharakteristik- Korrigierteil 13 zugeführt wird, für die Systemschaltungen CQT₂ auf dem zweiten Kanal (x = 2) bereitgestellt.
Nach den Schalterelementen SW₃₁, SW₃₂ werden j Bandpassfilter BPF₃₁ bis BPF_3j, die auf die oben genannten Mittenfrequenzen f1 bis fj eingestellt sind, Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₃₁ bis ATF_3j, ein Addierer ADD₃, ein Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₃ und eine Verzögerungsschaltung DLY₃ für die Systemschaltungen CQT₃ auf dem dritten Kanal (x = 3) bereitgestellt. Dann werden wie bei der Systemschaltung CQT₁ die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₃₁ bis ATF_3j, das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₃ und die Verzögerungsschaltung DLY₃ jeweils in Übereinstimmung mit Regulierungssignalen SF₃₁ bis SF_3j, die vom Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zugeführt werden, einem Regulierungssignal SG₃, das vom Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 zugeführt wird, und einem Regulierungssignal SDL₃, das vom Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 zugeführt wird, reguliert.
Nach den Schalterelementen SW₄₁, SW₄₂ werden j Bandpassfilter BPF₄₁ bis BPF_4j, die auf die oben genannten Mittenfrequenzen f1 bis fj eingestellt sind, Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₄₁ bis ATF_4j, ein Addierer ADD₄, ein Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₄ und eine Verzögerungsschaltung DLY₄ für die Systemschaltungen CQT₄ auf dem vierten Kanal (x = 4) bereitgestellt. Dann werden wie bei der Systemschaltung CQT₁ die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₄₁ bis ATF_4j, das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₄ und die Verzögerungsschaltung DLY₄ jeweils in Übereinstimmung mit Regulierungssignalen SF₄₁ bis SF_4j, die vom Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zugeführt werden, einem Regulierungssignal SG₄, das vom Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 zugeführt wird, und einem Regulierungssignal SDL₄, das vom Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 zugeführt wird, reguliert.
Nach den Schalterelementen SW₅₁, SW₅₂ werden j Bandpassfilter BPF₅₁ bis BPF_5j, die auf die oben genannten Mittenfrequenzen f1 bis fj eingestellt sind, Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₅₁ bis ATF_5j, ein Addierer ADD₅, ein Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₅ und eine Verzögerungsschaltung DLY₅ für die Systemschaltungen CQT₅ auf dem fünften Kanal (x = 5) bereitgestellt. Dann werden wie bei der Systemschaltung CQT₁ die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₅₁ bis ATF_5j, das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG₅ und die Verzögerungsschaltung DLY₅ jeweils in Übereinstimmung mit Regulie rungssignalen SF₅₁ bis SF_5j, die vom Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zugeführt werden, einem Regulierungssignal SG₅, das vom Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 zugeführt wird, und einem Regulierungssignal SDL₅, das vom Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 zugeführt wird, reguliert.
Die Systemschaltung CQT_k auf dem sechsten Subwoofer-Kanal (x = k) ist so konstruiert, dass i (i < j) Bandpassfilter BPF_k1 bis BPF_kj, die nur unterteilte Niederfrequenzbänder (Bänder unter ungefähr 0,2 kHz) durchlassen, die jeweils in 5 gezeigt sind, und Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF_k1 bis ATF_kj parallel im Anschluss an die Schalterelemente SW_k1, SW_k2 verbunden sind, ein Addierer ADD_k dann Ausgänge der Dämpfungsglieder ATF_k1 bis ATF_kj ausgibt, dann ein Ausgang des addierten Ergebnisses durch ein Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG_k und eine Verzögerungsschaltung DLY_k geleitet wird, und dann ein Ausgang D_WF der Verzögerungsschaltung DLY_k dem D/A-Wandler 4_WF zugeführt wird.
Als Nächstes empfängt in 3 der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 jeweilige Schall-Sammeldaten DM, die erhalten werden, wenn die Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF einzeln Schall abgeben über das Rauschsignal (rosa Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, und berechnet dann Pegel der wiedergegebenen Klänge von jeweiligen Lautsprechern an der Hörposition RV auf Basis der Schall-Sammeldaten DM. Dann erzeugt der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 die Regulierungssignale S₁₁ bis S_1j, S₂₁ bis S_2j, ..., S_k1 bis S_kj auf Basis dieser berechneten Ergebnisse, um automatisch die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, AT₂₁ bis ATF_2j, ..., ATF_k1 bis ATF_kj einzeln zu korrigieren.
Auf Basis der oben genannten Korrektur der Dämpfungsfaktoren durch den Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 wird eine Verstärkungsregulierung für jeweilige durchgeleitete Frequenzen der Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_ki, die für die Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k bereitgestellt werden, auf jedem Kanal ausgeführt.
Das heißt, der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 reguliert die Pegel von jeweiligen Signalen, die von den Bandpassfiltern BPF₁₁ bis BPF_ki ausgegeben werden, indem die Verstärkungsregulierung der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki, die als Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtung dienen, durchgeführt wird, wobei der Frequenzcha rakteristik-Korrigierteil 11 als Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zum Einstellen der Frequenzcharakteristik wirkt.
Der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 empfängt jeweilige Schall-Sammeldaten DM, die erhalten werden, wenn die Gesamtfrequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR einzeln Schall abgeben über das Rauschsignal (rosa Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, und berechnet dann die Pegel der wiedergegebenen Klänge von jeweiligen Lautsprechern an der Hörposition RV auf Basis der Schall-Sammeldaten DM. Dann erzeugt der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 die Regulierungssignale SG₁ bis SG₅ auf Basis dieser berechneten Ergebnisse und korrigiert automatisch die Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅ durch die Regulierungssignale SG₁ bis SG₅.
Auf Basis der Korrektur der Dämpfungsfaktoren durch den Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 wird die Pegelregulierung (Verstärkungsregulierung) zwischen den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ auf dem ersten bis fünften Kanal ausgeführt.
Das heißt, der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 wirkt als Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung, die Pegel von Audiosignalen korrigiert, die über jeden Kanal (Signalübertragungsleitung) zwischen den Kanälen übertragen werden.
Der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 reguliert jedoch nicht den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K, das für die Systemschaltung CQT_k auf dem Subwoofer-Kanal bereitgestellt ist, sondern der Frequenzgang-Korrigierteil 14 reguliert den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K.
Der Phasencharakteristik-Pegelkorrigierteil 13 misst die Phasencharakteristik von jeweiligen Kanälen auf Basis von jeweiligen Schall-Sammeldaten DM, die erhalten werden, wenn jeweilige Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF einzeln Schall abgeben, indem das Rauschsignal (unkorreliertes Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k auf jeweiligen Kanälen zugeführt wird, und korrigiert dann die Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums in Übereinstimmung mit dem gemessenen Ergebnis.
Insbesondere geben die Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RR , 6_RR , 6_WF durch das Rauschsignal DN in jeder Periode T auf jeweiligen Kanälen Schall ab, und dann werden Kreuzkorrelationen zwischen daraus resultierenden Schall-Sammeldaten DM₁, DM₂, DM₃, DM₄, DM₅, DM_k auf jeweiligen Kanälen berechnet. Hier wird die Kreuzkorrelation zwischen den Schall-Sammeldaten DM₂ und DM₁, die Kreuzkorrelation zwischen den Schall-Sammeldaten DM₃ und DM₁, ..., die Kreuzkorrelation zwischen den Schall-Sammeldaten DM_k und DM₁ berechnet, und dann werden die Spitzenwert-Intervalle (Phasendifferenzen) zwischen jeweiligen Korrelationswerten als ihre Verzögerungszeiten T2 bis Tk in jeweiligen Systemschaltungen CQT₂ bis CQT_k eingestellt. Das heißt, die Verzögerungszeiten T2 bis Tk der restlichen Systemschaltungen CQT₂ bis CQT_k werden auf Basis der Phase der Schall-Sammeldaten DM₁ berechnet, die aus der Systemschaltung CQT₁ erhalten werden (d.h. Phasendifferenz 0, T1 = 0). Dann werden die Regulierungssignale SDL₁ bis SDL_k auf Basis von gemessenen Ergebnissen dieser Verzögerungszeiten T2 bis Tk erzeugt, und dann wird die Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums korrigiert, indem jeweilige Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k unter Verwendung dieser Regulierungssignale SDL₁ bis SDL_k automatisch reguliert werden. In diesem Fall wird das rosa Rauschen verwendet, um die Phasencharakteristik in der vorliegenden Ausführungsform zu korrigieren, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Rauschen begrenzt, und anderes Rauschen kann verwendet werden.
Der Frequenzgang-Korrigierteil 14 reguliert den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_k in der Systemschaltung CQT_k, der nicht von dem Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 reguliert wird, nachdem die von dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11, dem Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 und dem Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 vorgenommenen Regulierungen abgeschlossen worden sind.
Das heißt, wie in 4 gezeigt, dass der Frequenzgang-Korrigierteil 14 einen Mitten-/Hochfrequenzband-Verarbeitungsteil 15a, einen Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15b, einen Subwoofer-Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15c und einen Berechnungsteil 15d umfasst.
In dem Zustand, in dem die Niederfrequenz-Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1i, BPF₂₁ bis BPF_2i, BPF₃₁ bis BPF_3i, BPF₄₁ bis BPF_4i, BPF₅₁ bis BPF_5i, die für die Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ bereitgestellt sind, auf AUS geschaltet sind, und die restlichen Mitten- /Hochfrequenz-Bandpassfilter auf EIN geschaltet sind, misst der Mitten-/Hochfrequenzband-Verarbeitungsteil 15a einen Spektrum-Durchschnittspegel P_MH des Schalls in dem Mitten-/Hochfrequenzband, der aus den Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "Mitten-/Hochfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_MH" bezeichnet werden), wiedergegeben wird, die erhalten werden, wenn alle Frequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR gleichzeitig auf Basis des Rauschsignals (nicht-korreliertes Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, Schall abgeben.
In dem Zustand, in dem die Niederfrequenz-Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1i, BPF₂₁ bis BPF_2i, BPF₃₁ bis BPF_3i, BPF₄₁ bis BPF_4i, BPF₅₁ bis BPF_5i, die für die Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ bereitgestellt sind, auf EIN geschaltet sind, und die restlichen Mitten-/Hochfrequenz-Bandpassfilter auf AUS geschaltet sind, misst der Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15b einen Spektrum-Durchschnittspegel P_L des Schalls in dem Niederfrequenzband, der aus den Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "Niederfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_L" bezeichnet werden), wiedergegeben wird, die erhalten werden, wenn alle Frequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR gleichzeitig auf Basis des Rauschsignals (nicht-korreliertes Rauschen) DN, welches von der Rascherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, Schall abgeben.
Unter der Bedingung, dass alle Bandpassfilter BPF_k1 bis BPF_ki, die für die Systemschaltung CQT_k auf dem Subwoofer-Kanal bereitgestellt sind, auf EIN geschaltet sind, misst der Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15c einen Spektrum-Durchschnittspegel P_WFL des tiefen Schalls, der nur vom Lautsprecher 6_WF aus den Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "Subwoofer-Schall-Sammeldaten D_WFL" bezeichnet werden), wiedergegeben wird, die erhalten werden, wenn der ausschließlich die Niederfrequenz wiedergebende Lautsprecher 6_WF auf Basis des Rauschsignals (rosa Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, Schall abgibt.
Der Berechnungsteil 15d erzeugt das Regulierungssignal SG_K, das die Frequenzcharakteristik des wiedergegebenen Schalls an der Hörposition RV über alle Audio-Frequenzbänder frequenzgerade macht, wenn alle Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF gleichzeitig Schall abgeben, indem vorbestimmte Berechnungsprozesse, die später im Detail erläutert werden, auf Basis des Spektrum-Durchschnittspegels P_MH in dem Mitten- /Hochfrequenzband und der Spektrum-Durchschnittspegel P_L, P_WFL in den Niederfrequenzbändern ausgeführt werden.
Das heißt, wie in der grafischen Darstellung der Frequenzcharakteristik in 6 dargestellt, da die Gesamtfrequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR nicht nur die Mitten-/Hochfrequenzband-Wiedergabe-Leistungsfähigkeit, sondern auch die Niederfrequenzband-Wiedergabe-Leistungsfähigkeit besitzen, werden in einigen Fällen die Pegel der von den Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR wiedergegebenen Niederfrequenzklänge und der vom Lautsprecher 6_WF wiedergegebene Niederfrequenzschall zum Beispiel höher als der Pegel des wiedergegebenen Schalls im Mitten-/Hochfrequenzband, wenn diese Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR und der ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Lautsprecher 6_WF Schall wiedergeben. Damit wird ein derartiges Problem verursacht, dass derartige Niederfrequenzklänge für das Ohr befremdlich sind und des Weiteren dem Hörer ein unangenehmes Gefühl vermitteln. Daher reguliert der Berechnungsteil 15d den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K durch das Regulierungssignal SG_K so, dass die Pegel der oben genannten Niederfrequenz-Klänge und die Pegel der Mitten-/Hochfrequenz-Klänge frequenzgerade gemacht werden können.
Dementsprechend wirken der Frequenzgang-Korrigierteil 14 sowie der Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 als die Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung, die die Pegel der Audiosignale korrigiert, die auf jedem Kanal (Signalübertragungsleitung) zwischen den Kanälen übertragen werden.
In diesem Fall wird die Konfiguration des automatischen Schallfeld-Korrektursystems erläutert, aber ausführlichere Funktionen werden im Detail in der Erläuterung des Betriebs erörtert.
Als Nächstes wird ein Betrieb des automatischen Schallfeld-Korrektursystems mit einer derartigen Konfiguration unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme erläutert, die hierunter in 8 bis 12 gezeigt sind.
Wenn der Hörer eine Vielzahl von Lautsprechern 6_FL bis 6_WF in dem Hörraum 7 anordnet usw. und sie zum Beispiel mit dem vorliegenden Audiosystem verbindet, wie in 7 gezeigt, und dann die Anweisung gibt, mit der Schallfeld-Korrektur zu beginnen, indem eine (nicht gezeigte) Fernbedienung betätigt wird, die für das vorliegende Audiosystem bereitgestellt ist, betreibt die System-Steuereinrichtung MPU das automatische Schallfeld-Korrektursystem in Übereinstimmung mit dieser Anweisung.
Zunächst wird eine Übersicht über den Betrieb des automatischen Schallfeld-Korrektursystems unter Bezugnahme auf 8 erläutert. In dem Frequenzcharakteristik-Korrigierprozess in Schritt S10 wird der Prozess zum Regulieren der Dämpfungsfaktoren aller Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_kj, die für die Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_K bereitgestellt sind, von dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 ausgeführt.
Dann wird in dem Inter-Kanal-Pegelkorrigierprozess in Schritt S20 der Prozess zum Regulieren der Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅, die für die Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅ bereitgestellt sind, von dem Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 ausgeführt. Das heißt, in Schritt S20 wird das Inter-Kanal-Dämpfungsglied ATG_K, das für die Systemschaltung CQT_k auf dem Subwoofer-Kanal bereitgestellt ist, nicht reguliert.
Dann wird in dem Phasencharakteristik-Korrigierprozess in Schritt S30 der Prozess zum Regulieren der Verzögerungszeiten aller Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k, die für die Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_k bereitgestellt sind, von dem Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 ausgeführt. Das heißt, der Prozess zum Korrigieren der Phasencharakteristik des wiedergegebenen Schalls, der von allen Lautsprechern 6_FL bis 6_WF wiedergegeben wird, wird durchgeführt.
Dann wird in dem Frequenzgang-Korrigierprozess in Schritt S40 der Prozess, um die Frequenzcharakteristik des an der Hörposition RV wiedergegebenen Schalls über das volle Audio-Frequenzband frequenzgerade zu machen, von dem Frequenzgang-Korrigierteil 14 ausgeführt.
Auf diese Weise führt das vorliegende automatische Schallfeld-Korrektursystem die Schallfeld-Korrektur aus, indem nacheinander die Korrigierprozesse durchgeführt werden, die grob in vier Stufen klassifiziert sind.
Im Folgenden werden die jeweiligen Prozesse in den Schritten S10 bis S40 nacheinander erläutert.
Zuerst wird der Frequenzcharakteristik-Korrigierprozess in Schritt S10 im Detail erläutert. Der Prozess in Schritt S10 wird in Übereinstimmung mit dem in 9 dargestellten ausführlichen Ablaufdiagramm ausgeführt.
In Schritt S100 wird der Initialisierungsprozess ausgeführt, um die Dämpfungsfaktoren aller Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki und die Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG_k in den Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_k, die in 2 gezeigt sind, auf 0 zu setzen. Des Weiteren werden die Verzögerungszeiten in allen Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k auf 0 gesetzt, und die Verstärkungsfaktoren der in 1 gezeigten Verstärker 5_FL bis 5_WF werden gleich eingestellt.
Außerdem werden die Schalterelemente SW₁₂, SW₂₂, SW₃₂, SW₄₂, SW₅₂, SW_k2 auf AUS (nichtleitend) geschaltet, um den Eingang von der Schallquelle 1 zu trennen, und das Schalterelement SW_N wird auf EIN (leitend) geschaltet. Dementsprechend wird die Signalverarbeitungsschaltung 2 in den Zustand versetzt, in dem das Rauschsignal (rosa Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 erzeugt wird, den Systemschaltungen CQT₁, CQT₂, CQT₃, CQT₄, CQT₅, CQT_k zugeführt wird.
Dann fährt der Prozess mit Schritt S102 fort, das Flag Daten n = 0 wird in einem (nicht gezeigten) Flag-Register gesetzt, das in die System-Steuereinrichtung MPU integriert ist.
Dann wird der Messprozess der Schallfeld-Charakteristik in Schritt S104 ausgeführt. In diesem Schritt S104 wird das Rauschsignal DN nacheinander den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k zugeführt, indem jeweils ausschließlich die Schalterelemente SW₁₁, SW₂₁, SW₃₁, SW₄₁, SW₅₁, SW_k1 jeweils für die vorbestimmte Periode T auf EIN geschaltet werden. Des Weiteren werden die Bandpassfilter in der Systemschaltung, der das Rauschsignal DN zugeführt wird, nacheinander von der Niederfrequenzband-Seite zur Mitten-/Hochfrequenzband-Seite ausschließlich auf EIN geschaltet.
Dementsprechend wird das Rauschsignal DN, das von den Bandpassfiltern BPF₁₁ bis BPF_1j in der Systemschaltung CQT₁ frequenzunterteilt wird, der Reihe nach dem Lautsprecher 6_FL zugeführt. Als Ergebnis dessen sammelt das Mikrofon 8 den Rausch-Schall, der an der Hörposition RV wiedergegeben wird und frequenzunterteilt ist, und der D/A-Wandler 10 führt diese Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "DM₁₁ bis DM_1j" bezeichnet werden), dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 zu. Dann speichert der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 diese Schall-Sammeldaten DM₁₁ bis DM_1j in einem vorbestimmten (nicht gezeigten) Speicherteil.
Des Weiteren wird desgleichen das Rauschsignal DN, das der Frequenzteilung unterzogen wird, den Lautsprechern 6_FR bis 6_WF über die restlichen Systemschaltungen CQT₂ bis CQT_k zugeführt, und dann werden sich daraus ergebende Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "DM₂₁ bis DM_2j, DM₃₁ bis DM_3j, DM₄₁ bis DM_4j, DM₅₁ bis DM_5j, DM_k1 bis DM_kj bezeichnet werden), auf jeweiligen Kanälen in dem vorbestimmten (nicht gezeigten) Speicherzeit gespeichert.
Auf diese Weise werden die Schall-Sammeldaten [DAxJ], die durch eine Matrix in Gleichung (1) ausgedrückt werden, in dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 gespeichert, indem der Messprozess der Schallfeld-Charakteristik ausgeführt wird. In diesem Fall bezeichnet ein Suffix x in [DAxJ] die Kanalnummer (1 ≤ x ≤ k), und ein Suffix J bezeichnet die Reihenfolge der Mittenfrequenzen f1 bis fj vom Niederfrequenzband zum Mitten-/Hochfrequenzband.
Außerdem werden in Schritt S104 die Schall-Sammeldaten [DAxJ] mit vorbestimmten Schwellenwerten THD_CH für jeden Kanal verglichen, und Größen der Lautsprecher 6_FL bis 6_WF auf jeweiligen Kanälen werden auf Basis der Vergleichsergebnisse festgestellt.
Das heißt, da sich der Schalldruck des wiedergegebenen Schalls, der vom Lautsprecher wiedergegeben wird, entsprechend der Größe des Lautsprechers ändert, werden die Größen der Lautsprecher auf jeweiligen Kanälen festgestellt.
Wenn die Größe des Lautsprechers 6_FL auf dem ersten Kanal (X = 1) festgestellt ist, wird als das konkrete Feststellungsmittel ein Durchschnittswert der Schall-Sammeldaten DM₁₁ bis DM_1j auf dem ersten Kanal in der obigen Gleichung (1) mit dem Schwellenwert THD_CH verglichen. Wenn der Durchschnittswert kleiner als der Schwellenwert THD_CH ist, wird der Lautsprecher 6_FL als der kleine Lautsprecher festgelegt. Wenn der Durchschnittswert größer als der Schwellenwert THD_CH ist, wird der Lautsprecher 6_FL als der große Lautsprecher festgelegt. Außerdem werden die Lautsprecher 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF auf den restlichen Kanälen auf ähnliche Weise festgelegt.
In den Kanälen, in denen die Lautsprecher, die als der kleine Lautsprecher festgelegt sind, verbunden sind, werden dann Prozesse in den Schritten S106 bis 124, die im Folgenden beschrieben werden, nicht ausgeführt. Die Prozesse in den Schritten S106 bis S124 werden nur auf Kanäle angewendet, in denen die Lautsprecher verbunden sind, die als der große Lautsprecher festgelegt sind.
Zum leichteren Verständnis der Erläuterung werden die Prozesse in den Schritten S106 bis S124 unter der Annahme erläutert, dass alle Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF der große Lautsprecher sind.
In Schritt S106 stellt der Hörer dann Sollkurvendaten [TGxJ], die vorher in dem vorliegenden Audiosystem eingestellt werden, in dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 ein. Wobei die Sollkurve die Frequenzcharakteristik des wiedergegebenen Schalls bezeichnet, die dem Geschmack des Hörers gefallen kann. In dem vorliegenden Audiosystem werden zusätzlich zu der Sollkurve, die verwendet wird, um den wiedergegebenen Schall mit der Frequenzcharakteristik zu erzeugen, der für die klassische Musik geeignet ist, verschiedene Sollkurvendaten [TGxJ], die verwendet werden, um die wiedergegebenen Klänge mit den Frequenzcharakteristika zu erzeugen, die für Rockmusik, Pop, Gesang usw. geeignet sind, in der System-Steuereinrichtung MPU gespeichert. Des Weiteren bestehen diese Zielkurvendaten [TGxJ] aus einer Ansammlung der Daten mit der gleichen Anzahl wie die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki, wie durch ei ne Matrix in Gleichung (2) gezeigt, und sie können für jeden Kanal unabhängig ausgewählt werden.
Dann kann der Hörer diese Sollkurven frei auswählen, indem vorbestimmte Bedienungsknöpfe einer Fernbedienung betätigt werden. Dann stellt die System-Steuereinrichtung MPU die ausgewählten Sollkurvendaten [TGxJ] auf den Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 ein.
Wenn der Hörer die Schallfeld-Korrektur jedoch ohne Auswahl der Sollkurve anweist, werden alle Daten TG₁₁ bis TG_ki auf einen vorher festgelegten Wert eingestellt, z.B. 1.
In Schritt S108 stellt der Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 dann die Nummer des ersten Kanals (x = 1) und die Reihenfolge der ersten Mittenfrequenz (J = 1) ein und berechnet dann die Regulierungswerte F0 (1, 1) bis F0 (1, j) durch Wiederholen der Prozesse in den Schritten S110 und S114, um die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki zu regulieren.
Insbesondere, wenn die ersten Leistungsdaten DM₁₁ bis DM_1j in den Schall-Sammeldaten [DAxJ], die durch die obige Gleichung (1) angegeben werden, und die ersten Leistungsdaten TG₁₁ bis TG_kj in den Sollkurvendaten [TGxJ], die durch die obige Gleichung (2) angegeben werden, auf die folgende Gleichung (3) angewendet werden, wobei sich die Variable J zwischen 1 bis j in den Schritten S112 und S114 ändert, nachdem das Flag Daten n auf 0 gesetzt worden ist, und eine Variable x, die den Kanal repräsentiert, auf 1 gesetzt worden ist, werden die Regulierungswerte F0(1, 1) bis F0(1, j) der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki, die dem ersten Kanal entsprechen, berechnet. Wenn ein in der Gleichung (3) berechneter Wert TGxJ/DMxJ jedoch einen Berechnungsfehfer aufweist, der kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert THD ist, wird der Wert TGxJ/DMxJ erzwungen auf 0 gesetzt, um die Verbesserung in der Regulierungsgenauigkeit zu erzielen. Fn(x, J) = TGxJ/DMxJ (3)
Wenn in Schritt S112 festgestellt wird, dass alle regulierten Werte F0(1, 1) bis F0(1, j) der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j auf dem ersten Kanal berechnet worden sind, dann fährt der Prozess mit Schritt S116 fort. Dann wird festgestellt, ob die regulierten Werte aller Zwischenband-Dämpfungsglieder auf dem zweiten bis sechsten Kanal (x = 2 bis k) berechnet worden sind oder nicht. Falls NEIN, wird in Schritt S118 die Variable x um 1 inkrementiert, und die Variable j wird auf 1 gesetzt, und dann werden die Prozesse ab Schritt S110 bis Schritt S116 wiederholt. Wenn die Berechnung der regulierten Werte aller Zwischenband-Dämpfungsglieder beendet ist, fährt der Prozess mit Schritt S120 fort.
Dementsprechend werden die regulierten Werte [F0xJ] aller Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, die von der durch die folgende Gleichung (4) angegebenen Matrix repräsentiert werden, berechnet.
Dann werden in Schritt S120 die regulierten Werte [F0xJ] normalisiert, indem die Berechnung ausgeführt wird, die durch die Matrix in der folgenden Gleichung (5) repräsentiert wird, und dann werden sich daraus ergebende normalisierte regulierte Werte [FN0xJ] als neue Sollkurvendaten [TGxJ] = [FN0xJ] eingestellt. Das heißt, die Sollkurvendaten [TGxJ] in der obigen Gleichung (2) werden durch die normalisierten regulierten Werte [FN0xJ] ersetzt.
In diesem Fall sind die Werte F01 max bis F0kmax mit einem Suffix "max" in der Gleichung (5) maximale Werte der regulierten Werte auf jeweiligen Kanälen x = 1 bis k, wenn das Flag Daten n n = 1 ist.
Dann wird in Schritt S122 festgestellt, ob das Flag Daten n gleich 1 ist oder nicht. Falls NEIN, wird das Flag Daten n in Schritt S124 auf 1 gesetzt, und dann werden die Prozesse ab Schritt S104 bis S120 wiederholt.
Auf diese Weise werden die Prozesse in Schritt S104 und den nachfolgenden Schritten wiederholt. Wenn in Schritt S122 festgestellt wird, dass das Flag Daten n gleich 1 ist, fährt der Prozess mit Schritt S126 fort. Dagegen, wenn die Prozesse in Schritt S104 und den nachfolgenden Schritten wiederholt werden, wird das Flag Daten n auf n = 1 gesetzt, und somit werden die Berechnungen in den obigen Gleichungen (1) bis (5) nochmals ausgeführt. Somit werden die normalisierten regulierten Werte [FN1xJ] in der folgenden Gleichung (6) berechnet, die der obigen Gleichung (5) entspricht.
Dann werden in Schritt S126 die Regulierungsdaten [SFxJ], die zum Regulieren der Dämpfungsfaktoren aller Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, ..., ATF_k1 bis ATF_ki der Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k verwendet werden, wie in Gleichung (7) gezeigt, berechnet, indem die normalisierten regulierten Werte [FN0xJ] mit den normalisierten regulierten Werten [FN1xJ] in den jeweiligen Matrizen multipliziert werden.
Das heißt, ein Wert SF11 in der ersten Zeile und der ersten Spalte der Matrix in der Gleichung (7) wird berechnet, indem ein Wert F0(1, 1)/F0max in der ersten Zeile und der ersten Spalte der normalisierten regulierten Werte [FN0xJ] und [FN1xJ], die in den Gleichungen (5), (6) gezeigt sind, mit einem F1(1, 1)/F11max multipliziert wird, und dann wird ein Wert SF21 in der zweiten Reihe und der ersten Spalte der Matrix in Gleichung (7) berechnet, indem ein Wert F0(2, 1)/F02max in der zweiten Reihe und der ersten Spalte mit einem F1(2, 1)/F12max multipliziert wird. Im Folgenden werden die Regulierungsdaten [SFxJ], die für die Dämpfungsfaktor-Regulierung verwendet und durch die Matrix in Gleichung (7) repräsentiert werden, im Folgenden durch Ausführen der ähnlichen Berechnung berechnet.
Dann werden die Dämpfungsfaktoren, wenn die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, ..., ATF_k1 bis ATF_ki gemäß den jeweiligen Regulierungssignalen SF₁₁ bis SF_1j, ..., SF_k1 bis SF_ki reguliert sind, auf Basis der Regulierungsdaten [SFxJ] reguliert, und dann fährt der Prozess mit Schritt S20 in 8 fort.
Des Weiteren werden in dem vorgenannten Messprozess der Schallfeld-Charakteristik in Schritt S104, wenn der Kanal, in dem der kleine Lautsprecher verbunden ist, festgestellt ist, die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder, die in den Kanälen bereitgestellt sind, auf 0 dB reguliert, während die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder in den Kanälen, in denen die großen Lautsprecher verbunden sind, auf Basis der Regulierungsdaten [SFxJ] reguliert werden.
Wenn in Schritt S104 festgelegt wird, dass die Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF auf allen Kanälen alle kleine Lautsprecher sind, geht der Prozess von Schritt S104 direkt zu den Prozessen von S126 über, ohne die Schritte S106 bis S124 auszuführen. In Schritt S126 werden die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder auf allen Kanälen auf 0 dB reguliert.
Auf diese Weise werden die Frequenzcharakteristika von jeweiligen Kanälen korrigiert, indem die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j dank dem Frequenzcharakteristik-Korrigierteil 11 reguliert werden. Somit wird die Frequenzcharakteristik des Schallfeld-Raums angemessen gestaltet.
Des Weiteren können in dem Messprozess der Schallfeld-Charakteristik in Schritt S104, da jeweilige Lautsprecher 6_FR , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF durch das rosa Rauschen auf Zeitmultiplex-Basis (time-division basis) Schall abgeben, die Frequenzcharakteristika und die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten der jeweiligen Lautsprecher unter im Wesentlichen den gleichen Bedingungen erfasst werden, wenn das Schallfeld auf Basis der tatsächlichen Audiosignale produziert wird. Daher kann die gesamte Korrektur der Frequenzcharakteristik erzielt werden, während die Frequenzcharakteristika und die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten von jeweiligen Lautsprechern berücksichtigt werden.
Als Nächstes wird der Inter-Kanal-Pegelkorrigierprozess in Schritt S20 in Übereinstimmung mit einem in 10 gezeigten Ablaufdiagramm ausgeführt.
Zuerst wird der Initialisierungsprozess in Schritt S200 ausgeführt, und das Rauschsignal DN von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 kann eingegeben werden, indem die Schalterelemente SW₁₁ bis SW₅₁ geschaltet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Schalterelemente SW_k1 bis SW_k2 auf dem Subwoofer-Kanal auf AUS geschaltet. Des Weiteren werden die Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG_k auf 0 dB gesetzt. Außerdem werden die Verzögerungszeiten aller Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY₅ auf 0 gesetzt. Ferner werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 5_FL bis 5_WF , die in 1 gezeigt sind, gleich gemacht.
Außerdem werden die Dämpfungsfaktoren der Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1j, ATF₂₁ bis ATF_2j, ..., ATF_k1 bis ATF_ki auf den Zustand fixiert, auf den sie durch den oben genannten Frequenzcharakteristik-Korrigierprozess reguliert worden sind.
Dann wird in Schritt S202 die Variable, die die Kanalnummer repräsentiert, auf 1 gesetzt. Dann wird in Schritt S204 der Messprozess der Schallfeldcharakteristik ausgeführt. Die Prozesse in den Schritten S204 bis S208 werden wiederholt, bis die Schallfeldcharakteristik-Messung der Kanäle 1 bis 5 abgeschlossen ist.
Hier wird das Rauschsignal (rosa Rauschen) der Reihe nach den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ zugeführt, indem die Schalterelemente SW₁₁, SW₂₁, SW₃₁, SW₄₁, SW₅₁ jeweils für die vorbestimmte Periode T ausschließlich auf EIN geschaltet werden, während die Bandpassfilter BPF₁₁ bis BPF_1j, ..., BPF₅₁ bis BPF_5i im normalen EIN-(leitenden)Zustand fixiert werden (Schritte S206, S208).
Das Mikrofon 8 sammelt jeweilige wiedergegebene Klänge, die von den Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF durch diesen Wiederholungsprozess wiedergegeben werden. Dann werden die daraus resultierenden Schall-Sammeldaten DM (= DM₁ bis DM₅) auf dem ersten bis fünften Kanal in dem (nicht gezeigten) Speicherteil in dem Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 gespeichert. Das heißt, die Schall-Sammeldaten [DBx], die durch die Matrix in der folgenden Gleichung (8) repräsentiert werden, werden gespeichert.
Nachdem die Messung der Schallfeldcharakteristika auf dem ersten bis fünften Kanal abgeschlossen ist, fährt der Prozess mit Schritt S210 fort. Dann werden Schall-Sammeldaten mit dem Mindestwert aus den Schall-Sammeldaten DM₁ bis DM₅ extrahiert. Dann werden die extrahierten Daten für die Inter-Kanal-Pegelkorrektur auf die Solldaten TG_CH eingestellt.
Dann werden in Schritt S212 die regulierten Dämpfungsfaktor-Werte [SGx] der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅, die durch die folgende Gleichung (9) angegeben werden, durch Normalisieren der Matrix in der obigen Gleichung (8) auf Basis der Solldaten TG_CH für die Inter-Kanal-Pegelkorrektur berechnet. Dann werden in Schritt S124 die Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅ unter Verwendung der Regulierungssignale SG₁ bis SG₅ auf Basis der Dämpfungsfaktor-Regulierungssignale [SGx] reguliert.
Mit den oben genannten Prozessen ist mit Ausnahme des Subwoofer-Kanals die Pegelregulierung zwischen dem ersten bis fünften Kanal, in denen alle Frequenzband-Lautsprecher verbunden sind, abgeschlossen. Anschließend fährt der Prozess mit Schritt S30 in 8 fort.
Auf diese Weise werden die Pegelcharakteristika von jeweiligen Kanälen durch Korrigieren der Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG_k dank des Inter-Kanal-Pegelkorrigierteils 12 angemessen gestaltet. Somit werden die Pegel der wiedergegebenen Klänge von jeweiligen Lautsprechern an der Hörposition RV angemessen eingestellt.
Des Weiteren können in dem Messprozess der Schallfeldcharakteristik in Schritt S204, da die sich daraus ergebenden wiedergegebenen Klänge gesammelt werden, indem die Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR auf Zeitmultiplex-Basis Schall abgeben, die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten (Ausgangsleistungen) von jeweiligen Lautsprechern erfasst werden. Daher ist es möglich, die gesamte Rationalisierung zu erzielen, während die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten von jeweiligen Lautsprechern berücksichtigt werden.
Als Nächstes wird der Phasencharakteristik-Korrigierprozess in Schritt S30 in Übereinstimmung mit einem in 11 gezeigten Ablaufdiagramm ausgeführt.
Zuerst wird der Initialisierungsprozess in Schritt S300 ausgeführt. Das Rauschsignal (nicht-korreliertes Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, kann eingegeben werden, indem die Schalterelemente SW₁₁ bis SW_k2 geschaltet werden. Des Weiteren werden die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki und Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG_k fixiert, um die bereits regulierten Dämpfungsfaktoren, so wie sie sind, aufzuweisen, und außerdem werden die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k auf 0 gesetzt. Ferner werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 5_FL bis 5_WF , die in 1 gezeigt sind, gleich gemacht.
Dann wird in Schritt S302 die Variable, die die Kanalnummer repräsentiert, auf 1 gesetzt, und eine Variable AVG wird auf 0 gesetzt. Dann wird in Schritt S304 der Messprozess der Schallfeldcharakteristik ausgeführt, um die Verzögerungszeiten zu messen. Dann werden die Prozesse in den Schritten S304 bis S308 wiederholt, bis die Schallfeldcharakteristik-Messung des ersten bis k-ten Kanals abgeschlossen ist.
Hier wird das Rauschsignal den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k für jede Periode T zugeführt, indem die Schalterelemente SW₁₁, SW₂₁, SW₃₁, SW₄₁, SW_k1 jeweils für die vorbestimmte Periode T ausschließlich auf EIN geschaltet werden.
Entsprechend diesem Wiederholungsprozess wird das kontinuierliche Rauschsignal DN den Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF jeweils für die Periode T zugeführt, und dann sammelt das Mikrofon 8 jeweilige wiedergegebene Klänge des Rauschsignals DN, die jeweils für die Periode T wiedergegeben werden. Außerdem empfängt der Phasencharakteristik-Korrigierteil 13 jeweilige Schall-Sammeldaten DM, (die hierin im Folgenden als "DM₁, DM₂, DM₃, DM₄, DM₅ DM_k" bezeichnet werden), die jeweils für die Periode T vom A/D-Wandler 10 ausgegeben werden. Da die Hochgeschwindigkeitsabtastung für jeweilige Perioden T in diesem Fall durch den A/D-Wandler 10 vorgenommen wird, stellen diese Schall-Sammeldaten DM₁, DM₂, DM₃, DM₄, DM₅ DM_k jeweils eine Vielzahl von Abtastdaten dar.
Nach Beenden dieser Messung fährt der Prozess mit Schritt S310 fort, in dem die Phasencharakteristika von jeweiligen Kanälen berechnet werden. Hier wird die Kreuzkor relation zwischen den Schall-Sammeldaten DM₂ und DM₁ berechnet, und dann wird ein Spitzenwert-Intervall (Phasendifferenz) zwischen sich daraus ergebenden Korrelationswerten als eine Verzögerungszeit T2 in der Systemschaltung CQT₂ eingestellt. Des Weiteren werden jeweils die Kreuzkorrelationen zwischen den restlichen Schall-Sammeldaten DM₃ bis DM_k und den Schall-Sammeldaten DM₁ berechnet, und dann werden Spitzenwert-Intervalle (Phasendifferenzen) zwischen sich daraus ergebenden Korrelationswerten als Verzögerungszeiten T3 bis Tk in den Systemschaltung CQT₃ bis CQT_k eingestellt. Das heißt, die Verzögerungszeiten T2 bis Tk in den restlichen Systemschaltungen CQT₂ bis CQT_k werden auf Basis der Phase der Schall-Sammeldaten DM₁ berechnet, die aus der Systemschaltung CQT₁ erhalten werden (d.h. Phasendifferenz 0).
Dann fährt der Prozess mit Schritt S312 fort, in dem die Variable AVG um 1 inkrementiert wird. Dann wird in Schritt S314 festgestellt, ob die Variable AVG einen vorbestimmten DURCHSCHNITTS-Wert erreicht. Falls NEIN, werden die Prozesse ab Schritt S304 wiederholt.
Hier ist der vorbestimmte Wert DURCHSCHNITT eine Konstante, die die Anzahl der Wiederholungsprozesse in den Schritten S304 bis S312 angibt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorbestimmte Wert DURCHSCHNITT auf DURCHSCHNITT = 4 eingestellt.
Die Verzögerungszeiten T1 bis Tk der Systemschaltung CQT₁ bis CQT_k werden für alle vier Schaltungen durch viermaliges Wiederholen des Messprozesses auf diese Weise berechnet. Dann werden in Schritt S316 jeweils Durchschnittswerte T1' bis Tk' für alle vier Verzögerungszeiten T1 bis Tk berechnet. Diese Durchschnittswerte T1' bis Tk' werden als die Verzögerungszeiten der Systemschaltung CQT₁ bis CQT_k eingestellt. Die Regulierungssignale SDL₁ bis SDL_k werden eingestellt.
Dann werden in Schritt S318 die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k auf Basis der Regulierungssignale SDL₁ bis SDL_k entsprechend den Verzögerungszeiten T1' bis Tk' eingestellt. Dann ist der Phasencharakteristik-Korrigierprozess abgeschlossen.
Auf diese Weise werden in dem Phasencharakteristik-Korrigierprozess die Lautsprecher dazu gebracht, Schall abzugeben, indem das Rauschsignal über die Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k zugeführt wird, um die Verzögerungszeiten zu messen, und dann wird die Phasencharakteristik aus dem Schall-Sammelergebnis der sich daraus ergebenden wiedergegebenen Klänge berechnet. Daher werden die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k nicht nur einfach auf Basis von allein den Ausbreitungs-Verzögerungszeiten der wiedergegebenen Klänge reguliert (korrigiert), sondern es ist möglich, die gesamte Rationalisierung zu implementieren, während die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten von jeweiligen Lautsprechern und die Charakteristik der Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k berücksichtigt werden.
Als Nächstes, wenn der Phasencharakteristik-Korrigierprozess abgeschlossen ist, geht der Prozess zum Frequenzgang-Korrigierprozess in Schritt S40 in 2 über. Der Prozess in Schritt S40 wird in Übereinstimmung mit einem in 12 gezeigten Ablaufdiagramm ausgeführt.
Zuerst kann in Schritt S400 das Rauschsignal (nicht-korreliertes Rauschen) DN, das von der Rauscherzeugungseinrichtung 3 ausgegeben wird, durch Schalten der Schalterelemente SW₁₁ bis SW_k2 eingegeben werden. Des Weiteren werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 5_FL bis 5_WF gleich gemacht.
Dann werden in Schritt S402 die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_ki, die Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅ und die Verzögerungsschaltungen DLY₁ bis DLY_k auf ihren bereits regulierten Zustand fixiert. In Schritt S404 wird der Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_k in der Systemschaltung CQT_k jedoch auf 0 dB gesetzt.
Dann wird in Schritt S406 das Rauschsignal (nicht-korreliertes Rauschen) gleichzeitig den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ zugeführt, ausgenommen die Systemschaltung CQT_k. Hier werden die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1i, ..., ATF₅₁ bis ATF_5i im Niederfrequenzband von den Zwischenband-Dämpfungsgliedern ATF₁₁ bis ATF_1j, ..., ATF₅₁ bis ATF_5j in den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ in ihren AUS-(nichtleitenden)Zustand gebracht, und dann wird das oben genannte Rauschsignal DN zugeführt.
Dementsprechend werden die Gesamtfrequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR gleichzeitig durch das Rauschsignal DN in dem Mitten-/Hochfrequenzband dazu gebracht, Schall abzugeben, dann empfängt der Mitten-/Hochfrequenzband-Verarbeitungsteil 15a die daraus resultierenden Mitten-/Hochfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_MH (siehe 4), und dann wird ein Spektrum-Durchschnittspegel P_MH aus den Klängen, die von den Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR in dem Mitten-/Hochfrequenzband wiedergegeben werden, auf Basis der Mitten-/Hochfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_MH berechnet.
Dann wird in Schritt S408 das Rauschsignal (nicht-korreliertes Rauschen) gleichzeitig den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ zugeführt, ausgenommen die Systemschaltung CQT_k. Hier werden die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1i, ..., ATF₅₁ bis ATF_5i im Niederfrequenzband von den Zwischenband-Dämpfungsgliedern ATF₁₁ bis ATF_1j, ..., ATF₅₁ bis ATF_5j in den Systemschaltungen CQT₁ bis CQT₅ in ihren EIN-(leitenden)Zustand gebracht, und die restlichen Zwischenband-Dämpfungsglieder werden in ihren AUS-(nichtleitenden)Zustand gebracht, und dann wird das oben genannte Rauschsignal DN zugeführt.
Dementsprechend werden die Gesamtfrequenzband-Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR gleichzeitig durch das Rauschsignal DN in dem Zwischenfrequenzband dazu gebracht, Schall abzugeben, dann empfängt der Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15b daraus resultierende Niederfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_L (siehe 4), und dann wird ein Spektrum-Durchschnittspegel P_L aus den wiedergegebenen Klängen, die von den Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR in dem Niederfrequenzband wiedergegeben werden, auf Basis der Niederfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_L berechnet.
Dann wird in Schritt S410 das Rauschsignal (rosa Rauschen) DN nur der Systemschaltung CQT_k zugeführt. Hier werden die Zwischenband-Dämpfungsglieder ATF₁₁ bis ATF_1i, ..., ATF₅₁ bis ATF_5i im Niederfrequenzband von den Zwischenband-Dämpfungsgliedern ATF₁₁ bis ATF_1j, ..., ATF₅₁ bis ATF_5j in ihren EIN-(leitenden)Zustand gebracht, und die restlichen Zwischenband-Dämpfungsglieder werden in ihren AUS-(nichtleitenden)Zustand gebracht, und dann wird das oben genannte Rauschsignal DN zugeführt.
Dementsprechend wird nur der Lautsprecher 6_WF , der ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergibt, durch das Rauschsignal DN dazu gebracht, Schall abzugeben, dann empfängt der Subwoofer-Niederfrequenzband-Verarbeitungsteil 15c sich daraus ergebende Subwoofer-Schall-Sammeldaten D_WFL (siehe 4), und dann wird ein Spektrum-Durchschnittspegel P_WFL aus dem wiedergegebenen Schall, der vom Lautsprecher 6_WF in dem Niederfrequenzband wiedergegeben wird, auf Basis der Subwoofer-Niederfrequenzband-Schall-Sammeldaten D_WFL berechnet
In Schritt S412 berechnet der Berechnungsteil 15d das Regulierungssignal SG_k durch Ausführen der Berechnung, die durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt wird, um den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_k der Systemschaltung CQT_k zu regulieren.
Das heißt, wenn der Audioschall über alle Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF wiedergegeben wird, indem die Berechnung in der obigen Gleichung (10) ausgeführt wird, wird das Regulierungssignal SG_k berechnet, um die Frequenzcharakteristik des wiedergegebenen Schalls in dem Schallfeld-Raum frequenzgerade zu machen.
Im Detail erläutert wird das Regulierungssignal SG_k zum Regulieren des Dämpfungsfaktors des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_k so berechnet, dass eine Summe aus dem Spektrum-Durchschnittspegel des wiedergegebenen Schalls in dem Niederfrequenzband aus dem wiedergegebenen Schall, der gleichzeitig von den Gesamtfrequenzband-Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR wiedergegeben wird, und dem Spektrum-Durchschnittspegel des wiedergegebenen Schalls, der von dem nur das Niederfrequenzband wiedergebenden Subwoofer 6_WF wiedergegeben wird, und dem Spektrum-Durchschnittspegel des wiedergegebenen Schalls in dem Mitten-/Hochfrequenzband aus dem wiedergegebenen Schall, der gleichzeitig von den Gesamtfrequenzband-Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR wiedergegeben wird, gleich einem Verhältnis der Soll-Charakteristik (der durch die Sollkurvendaten repräsentierten Charakteristik) gemacht wird.
Ein Koeffizient TG_MH in der obigen Gleichung (10) ist ein Durchschnittswert der Sollkurvendaten, die dem Mitten-/Hochfrequenzband entsprechen, der Sollkurvendaten, die der Hörer aus den Standard-Sollkurvendaten [TGxJ] auswählt, die in der obigen Gleichung (2) gezeigt sind, oder der Standard-Sollkurvendaten, die der Hörer nicht auswählt. Des Weiteren ist ein Koeffizient TG_L ein Durchschnittswert der Sollkurvendaten, die dem Niederfrequenzband entsprechen.
Dann wird in Schritt S414 der Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_k unter Verwendung des Regulierungssignals SG_k reguliert, und dann ist der automatische Schallfeld-Korrigierprozess abgeschlossen.
Auf diese Weise kann in dem Fall, dass der Audioschall von allen Frequenzband-Lautsprechern 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF wiedergegeben wird, die Frequenzcharakteristik des wiedergegebenen Schalls in dem Schallfeld-Raum über den vollen Audio-Frequenzbereich frequenzgerade gemacht werden, wenn die Pegelkorrektur schließlich zwischen den Kanälen durch den Frequenzgang-Korrigierteil 13 ausgeführt wird. Daher kann das Problem des bisherigen Stands der Technik, wie beispielsweise die in 6 gezeigte Zunahme des Niederfrequenzbandpegels, überwunden werden.
Des Weiteren können in dem Messprozess der Schallfeld-Charakteristik in den Schritten S404 bis S4410, da die wiedergegebenen Klänge, die durch die jeweiligen schallabgebenden Lautsprecher 6_FL , 6_FR , 6_C , 6_RL , 6_RR , 6_WF auf Zeitmultiplex-Basis erzeugt werden, gesammelt werden, die Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten (Ausgangsleistung) der jeweiligen Lautsprecher erfasst werden. Daher kann die gesamte Rationalisierung unter Berücksichtigung der Wiedergabe-Leistungsfähigkeiten von jeweiligen Lautsprechern erzielt werden.
Dann werden die Audiosignale S_FL, S_FR, S_C, S_RL, S_RR, S_WF von der Schallquelle 1 in den normalen Eingangszustand gesetzt, indem das Schalterelement SW_N auf AUS geschaltet wird, wodurch die Schalterelemente SW₁₁, SW₂₁, SW₃₁, SW₄₁, SW₅₁, SW_k1, die mit diesem Schalterelement verbunden sind, auf AUS geschaltet werden, und die Schalterelemente SW₁₂, SW₂₂, SW₃₂, SW₄₂, SW₅₂, SW_k2 auf EIN geschaltet werden, und damit wird das vorliegende Audiosystem in den normalen Audio-Wiedergabezustand gebracht.
Wie vorher beschrieben kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Frequenzcharakteristik und die Phasencharakteristik des Schallfeld-Raums korrigiert werden, während die Charakteristika des Audiosystems und der Lautsprecher vollkommen berücksichtigt werden, der extrem hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann das Problem, wie beispielsweise, dass der Pegel des wiedergegebenen Schalls bei einer bestimmten Frequenz in dem Audio-Frequenzband erhöht oder verringert wird, z.B. das Problem, wie beispielsweise, dass der in 6 gezeigte Niederfrequenzbandpegel erhöht wird, überwunden werden. Mit anderen Worten, da die Frequenzcharakteristika der wiedergegebenen Klänge, die von jeweiligen Lautsprechern wiedergegeben werden, über das gesamte Audio-Fregenzband frequenzgerade gemacht werden, kann ein derartiges Problem überwunden werden, dass der für das Ohr befremdliche Schall produziert wird, weil der Pegel bei einer bestimmten Frequenz erhöht wird, und somit kann der sehr hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz implementiert werden.
Des Weiteren wird die Korrektur zum Implementieren des sehr hochwertigen Schallfeld-Raums mit der Präsenz ermöglicht, indem der Schallfeld-Korrigierprozess in der Reihenfolge der Schritte S10 bis S40 ausgeführt wird, wie in 8 gezeigt.
Da die Schallfeld-Korrektur außerdem so ausgeführt wird, dass sie der vom Hörer angewiesenen Sollkurve entspricht, ist es möglich, die Annehmlichkeit usw. zu verbessern.
Da des Weiteren das der Frequenzcharakteristik des Audiosignals ähnliche rosa Rauschen bei der Korrektur der Frequenzcharakteristik und der Korrektur des Inter-Kanalpegels und beim frequenzgeraden Gestalten (flattening) des Pegels verwendet wird, kann die Korrektur in Entsprechung zur Situation, dass der Audioschall tatsächlich wiedergegeben wird, mit guter Genauigkeit erreicht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde das automatische Schallfeld-Korrektursystem des so genannten 5.1-Inter-Kanal-Audiosystems erläutert, das die Lautsprecher 6_FL bis 6_RR mit dem breiten Frequenzbereich für fünf Kanäle und den nur das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprecher 6W_FL umfasst, doch ist die vorliegende Erfin dung nicht darauf begrenzt. Das automatische Schallfeld-Korrektursystem der vorliegenden Erfindung kann auf das Mehrkanal-Audiosystem angewendet werden, das die Lautsprecher umfasst, die in größerer Anzahl als bei der vorliegenden Ausführungsform vorhanden sind. Des Weiteren kann das automatische Schallfeld-Korrektursystem der vorliegenden Erfindung auf das Audiosystem angewendet werden, das die Lautsprecher umfasst, die in geringerer Anzahl als bei der vorliegenden Erfindung vorhanden sind.
Die Schallfeld-Korrektur in dem Audiosystem einschließlich des nur das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprechers (Subwoofers) 6_WF ist erläutert worden, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Der hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz kann von dem Audiosystem bereitgestellt werden, das nur die Gesamtfrequenzband-Lautsprecher ohne den Subwoofer umfasst. In diesem Fall können alle Kanal-Charakteristika durch den Inter-Kanal-Pegelkorrigierteil 12 korrigiert werden, ohne den Frequenzgang-Korrigierteil 14 zu verwenden.
In der vorliegenden Erfindung wird in dem in 12 gezeigten Schritt S412, wie aus der obigen Gleichung (10) hervorgeht, die Rationalisierung des Dämpfungsfaktors des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K auf Basis der Pegel der wiedergegebenen Klänge aller Frequenzband-Lautsprecher 6_FL bis 6_RR durchgeführt. Das heißt, die Pegel der wiedergegeben Klänge aller Frequenzband-Lautsprecher 6_FL bis 6_RR werden als die Basis verwendet, indem ein Produkt aus den Solldaten TG_MH in dem Mitten-/Hochfrequenzband und der Variablen P_WFL, die dem Pegel des wiedergegebenen Schalls des ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprechers 6_WF entspricht, in dem Nenner der obigen Gleichung (10) eingestellt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Rationalisierung der Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅ wird auf Basis des Pegels des wiedergegebenen Schalls des ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprechers 6_WF durchgeführt.
Das heißt, dass in der vorliegenden Erfindung der Frequenzgang-Korrigierteil 14 den Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K korrigiert. Umgekehrt kann der Pegel des wiedergegebenen Schalls des ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprechers 6_WF gemessen werden, dann kann der Dämpfungsfaktor des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K auf Basis des gemessenen Ergebnisses eingestellt werden, und dann können die Dämpfungsfaktoren der Inter-Kanal-Dämpfungsglieder ATG₁ bis ATG₅ auf der Basis des Dämpfungsfaktors des Kanal-Dämpfungsglieds ATG_K korrigiert werden.
Ferner, wie oben beschrieben, sind die in 2 gezeigten Systemschaltungen CQT₁ bis CQT_k konstruiert, indem die Bandpassfilter, die Zwischenband-Dämpfungsglieder, der Addierer, das Inter-Kanal-Dämpfungsglied und die Verzögerungsschaltung der Reihe nach verbunden sind. Eine derartige Konfiguration wird jedoch nur als typisches Beispiel gezeigt, und daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konfiguration begrenzt.
Zum Beispiel kann die Verzögerungsschaltung, die im Anschluss an das Inter-Kanal-Dämpfungsglied verbunden ist, an der Eingangsseite der Bandpassfilter oder der Eingangsseite der Zwischenband-Dämpfungsglieder angeordnet werden. Des Weiteren können die Positionen des Inter-Kanal-Dämpfungsglieds und der Verzögerungsschaltung ausgetauscht werden. Außerdem können sowohl das Inter-Kanal-Dämpfungsglied als auch die Verzögerungsschaltung an der Eingangsseite der Bandpassfilter angeordnet werden.
Die Gründe, dass die Konfiguration der vorliegenden Erfindung in die Lage versetzt wird, die Positionen der Bestandselemente zweckdienlich zu ändern, bestehen darin, dass im Gegensatz zum herkömmlichen Audiosystem, in dem die Korrektur der Frequenzcharakteristik und die Korrektur der Phasencharakteristik jeweils durch Trennen der jeweiligen Bestandselemente durchgeführt werden, das Rauschsignal von der Rauscherzeugungseinrichtung von der Eingangsstufe des Schallfeld-Korrektursystems eingegeben werden kann, und des Weiteren die Frequenzcharakteristik und die Phasencharakteristik des gesamten Schallfeld-Korrektursystems insgesamt korrigiert werden können. Als Ergebnis dessen ermöglicht es das automatische Schallfeld-Korrektursystem der vorliegenden Erfindung, die Frequenzcharakteristik und die Phasencharakteristik des gesamten Audiosystems angemessen zu korrigieren und den Spielraum für die Auslegung zu vergrößern.
Wie oben beschrieben, kann entsprechend dem automatischen Schallfeld-Korrektursystem gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Schallfeld-Korrektur unter vollständi ger Berücksichtigung der Charakteristika des Audiosystems und der Lautsprecher durchgeführt wird, der extrem hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz bereitgestellt werden.
Da des Weiteren eine neue Funktion zum Gleichmachen des Pegels des vom Niederfrequenzband wiedergegebenen Schalls und des Pegels des vom Mitten-/Hochfrequenzband wiedergegebenen Schalls für das Audiosystem bereitgestellt wird, das den ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebenden Lautsprecher und Gesamtfrequenzband-Lautsprecher umfasst, kann der extrem hochwertige Schallfeld-Raum mit der Präsenz bereitgestellt werden.

Claims

Automatisches Schallfeld-Korrektursystem in einem Audiosystem zum Zuführen einer Vielzahl von Eingangs-Audiosignalen zu einer Vielzahl von Schallerzeugungseinrichtungen über eine Vielzahl von Signalübertragungsleitungen, wobei jede der Vielzahl von Signalübertragungsleitungen einen Frequenzteiler, der eine Vielzahl von Frequenzdiskriminatoren aufweist, die jeweils eine Frequenzdiskriminationscharakteristik haben, die sich bezüglich eines Frequenzbandes unterscheidet, eine Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen (AFT_N), die den jeweiligen Frequenzdiskriminatoren entsprechen und Pegel jeweiliger Signale regulieren, die durch die Frequenzdiskriminatoren diskriminiert werden, eine Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung (ATG_N) zum Regulieren der Pegeln von Audiosignale, und eine Verzögerungseinheit (DLY_N) zum Regulieren von Verzögerungszeiten der Audiosignale enthält, wobei die Eingangs-Audiosignale der Schallerzeugungseinrichtung über die Frequenzteiler, die Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung und die Verzögerungseinheit zugeführt werden, wobei das Korrektursystem umfasst: eine Rauscherzeugungseinrichtung (3) zum unabhängigen Zuführen eines Rauschens zu den jeweiligen Signalübertragungsleitungen beim Korrigieren eines Schallfeldes; eine Erfassungseinrichtung (8) zum Erfassen wiedergegebenen Schalls, der aus dem durch die jeweiligen Schallerzeugungseinrichtungen wiedergegebenen Rauschen erzeugt wird; eine Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung (11) zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Intra-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinrichtung; eine erste Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung (12) zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtungen; und eine Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung (13) zum Berechnen von Phasencharakteristik des wiedergegebenen Schalls, der durch die Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben wird, auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung und des Weiteren zum Korrigieren von Verzögerungszeiten der Verzögerungseinheit auf Basis berechneter Phasencharakteristiken.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungszeiten der Audiosignale auf Basis von Kreuzkorrelationen jeweiliger Schall-Sammeldaten reguliert werden, die von jedem Kanal gewonnen werden.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren umfasst: eine Steuereinheit, die die erste Inter-Kanal-Korrigiereinrichtung (12) veranlasst, eine regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung zu korrigieren, und die Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung (13) veranlasst, die Verzögerungszeiten der (ATG_N)-Verzögerungseinheit zu korrigieren, nach dem sie die Inter-Kanal-Korrektureinrichtung veranlasst hat, die regulierte Größe der Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtung zu korrigieren.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Rauscherzeugungseinrichtung (3) ein rosa Rauschen unabhängig als das Rauschen zuführt.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 3, wobei die erste Inter-Kanal-Pegelkorrektureinrichtung (12) jeweilige regulierte Größen der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen so korrigiert, dass ein Gesamtpegel des gesamten wiedergegebenen Schalls, der durch die Vielzahl von Schallerzeugungseinrichtungen wiedergegeben wird, an einer Hörposition über ein volles Audio-Frequenzband im Wesentlichen gleich ist.
Automatische Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: eine zweite Inter-Kanal-Pegelkorrektureinrichtung zum Korrigieren einer regulierten Größe der Vielzahl von Inter-Kanal-Pegelreguliereinrichtungen (ATG_N) der Signalübertragungsleitungen, in denen die ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung vorhanden ist, auf Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtung.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 2 oder Anspruch 5, das des Weiteren umfasst: eine Steuereinheit, die die erste Inter-Kanal-Pegelkorrektureinrichtung (12) veranlasst, die Korrektur durchzuführen, dann die Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung (13), veranlasst, die Korrektur durchzuführen, und anschließend die zweite Inter-Kanal-Korrektureinrichtung veranlasst, die Korrektur durchzuführen, nachdem sie die Intra-Kanal-Pegelkorrektureinrichung (11) veranlasst hat, die Korrektur durchzuführen.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 7, wobei die Rauscherzeugungseinrichtung (3) ein rosa Rauschen als das Rauschen bei den jeweiligen Korrekturen der Intra-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung (11) und der ersten Inter-Kanal-Pegelkorrigiereinrichtung zuführt, das rosa Rauschen als das Rauschen bei den jeweiligen Korrekturen der Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung (13) zuführt und das rosa Rauschen bei der Korrektur der zweiten Inter-Kanal-Pegelkorrektureinrichtung (12) zuführt.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 8, wobei die zweite Inter-Kanal-Korrigiereinrichtung eine regulierte Größe der Inter-Kanal-Reguliereinrichtung der (ATG_N)-Signalübertragungsleitung in der eine ausschließlich des Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung vorhanden ist, so korrigiert, dass Pegel von wiedergegebenem Schall, der durch die Gesamt-Frequenzband-Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben wird, im Wesentlichen einem Pegel eines wiedergegebenen Schalls gleich eingestellt werden, der durch die ausschließlich das Niederfrequenzband wiedergebende Schallerzeugungseinrichtung wiedergegeben wird.
Automatisches Schallfeld-Korrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Phasencharakteristik-Korrigiereinrichtung (13) eine Korrelation zwischen den Erfassungsergebnissen der Erfassungseinrichtung (8) berechnet und dann die Phasencharakteristik auf Basis eines durch Berechung gewonnenen Korrelationswertes erfasst.